CN105606364B - 一种轴承跑合试验的监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种轴承跑合试验的监测设备，包括用以装设工控机的试验监测箱和传感器，其特征在于：所述试验监测箱的箱体表面设置有用于连接中空机械臂末端的万向支撑装置，中空机械臂的前端安装有传感器，传感器的信号线穿过中空机械臂内部与工控机电连接；所述工控机的显示器设置于试验监测箱的箱体上表面；所述中空机械臂为部分柔性管。该设备有助于工作人员直观、简单地掌握轴承跑合试验的异音状况和其他安全状况，布局紧凑，集成度高，占地空间小，便于移动和运输。

Description

一种轴承跑合试验的监测设备

技术领域

本发明涉及一种在轴承跑合试验中监测轴承跑合情况的设备，属于轨道交通安全检测领域。

背景技术

随着我国轨道车辆向高速重载方向的发展，车辆产品的制造质量越来越受到车辆制造厂、车辆运用部门，甚至社会各界的广泛关注。轴箱装置作为车辆的关键部件，其制造、组装质量直接关系到车辆高速运行时的安全性，其核心为轴箱轴承。轴箱轴承主要结构由外圈、内圈、滚子和保持架四部分组成。内圈通过液压过应力与轴径进行过盈装配，运行时与轮轴同步旋转；外圈被安装在轴箱或轴承座孔内，起支撑车体的作用；滚子位于内圈、外圈之间，当内圈与轮对一同旋转时，外圈保持不动，滚子与外圈、内圈产生滚动摩擦，使其一方面绕其轴心自转，另一方面绕内、外圈滚道滚转。滚子的尺寸与个数决定了轴承承载力，保持架通过分割滚子使其各自位于均匀间隔的位置上，防止相互碰撞摩擦，能够确保各滚动体独立运动。铁路客车轴箱轴承为分体式轴承，在组装前为分体状态，组装时依次进行内圈组装、外组件组装、注脂、轴箱体密封等工作，其组装作业相对于整体轴承较为复杂，若组装状态不良，或产品自身质量存在缺陷，极易造成轴承故障。

轴承跑合试验是按照国家标准《铁路货车轮轴组装、检修及管理规则》，模拟轮对运转情况的试验。在一定条件(转速和时间)下，对使装车前的货车轮对进行跑合，使润滑脂涂布均匀，并检测轴承的温升、振动或异音情况，以此来检验轴承的生产及组装质量。轴承跑合试验有助于防止因轴承生产及组装质量问题，而引发的轮对运行早期的热轴、燃轴事故，进一步完善了对轴承生产及组装质量的检测，对于铁道车辆的安全运行有着重要的意义。

分体式轴承的最终组装工作由轴箱组装单位完成，而非轴承生产厂家进行，为验证轴承自身及组装质量，分体式轴承组装后须进行跑合试验。轴承在跑合的过程中主要有四种特征频率段的声音，主要是保持架特征频率、外圈的特征频率、内圈的特征频率和滚子的特征频率，当轴承的上述的某一地方发生故障时，会导致其频率幅值发生变化，产生异音。异音信号为轴承的故障声音信号，包含轴承的缺陷信息，通过对异音信号的检测和分析，可以直观地判断轴承的生产和组装质量。

对于跑合过程中的轴承异音检测，目前的方法是人工倾听检测，结果判定具有一定的主观性，检测数据没有准确的量化评价结果。另外轴承跑合现场不可避免地存在外界声音干扰，且跑合试验台运行及合格轴承跑合本身也不可避免地产生一定声音，因此人工分辨轴承异音也有一定的难度，需有一定经验的工作人员才能胜任。另外，人工检测的原始数据不能保存，对单个工件检测结果不能进行准确的数据记录。轴承作为车辆的核心部件，目前的跑合检测是其组装过程中质量控制的瓶颈环节之一，迫切需要一种可以监测轴承跑合试验过程的监测设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴承跑合试验的监测设备，该设备有助于工作人员直观、简单地掌握轴承跑合试验的异音状况和其他安全状况，布局紧凑，集成度高，占地空间小，便于移动和运输。

本发明实现其发明目的所采取的技术方案是：一种轴承跑合试验的监测设备，包括用以装设工控机的试验监测箱和传感器，其特征在于：所述试验监测箱的箱体表面设置有用于连接中空机械臂末端的万向支撑装置，中空机械臂的前端安装有传感器，传感器的信号线穿过中空机械臂内部与工控机电连接；所述工控机的显示器设置于试验监测箱的箱体上表面；所述中空机械臂为部分柔性管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明将工控机和传感器通过试验监测箱、试验监测箱箱体表面的万向支撑装置和中空机械臂紧凑结合在一起，集成度高、占地空间小，方便组装、维护、移动和运输。

二、试验监测箱与中空机械臂是通过设置于试验监测箱箱体表面的万向支撑装置结合的，且中空机械臂为部分柔性管的设计，这样就保证了可以根据需要方便、全方位地调节传感器的位置。

三、机械臂设置为中空结构，使传感器的信号线可以穿过中空机械臂内部与工控机电连接，避免了外部冗杂的电线，连接可靠，受外部环境的影响小，集成度高，而且整体更加美观。

四、工控机的显示器设置于试验监测箱的箱体上表面，方便工作人员在检测过程中实时监测，观察得到的试验数据和试验曲线。

进一步，本发明所述试验监测箱的箱体表面设置有两个用于连接中空机械臂末端的万向支撑装置，连接两个中空机械臂。

在一般的轴承跑合试验中，需要同时测两边车轮的跑合情况，一台轴承跑合试验的监测设备上设置两个中空机械臂，可达到同时监测并对比两边车轮跑合情况的目的，降低了监测成本，减少了设备跑合实验室的占地面积。

进一步，本发明所述中空机械臂由位于末端的中空刚性管和位于所述中空刚性管前端的中空万向支撑管组成。

先通过转动中空刚性管调节机械臂的主要角度，再通过调节中空万向支撑管的弯曲方向和弯曲度微调传感器的位置，二者结合，既保证了机械臂在不同角度整体的支撑力(主要靠中空刚性管)，又保证了机械臂前端传感器位置调整的灵活性。

进一步，本发明所述中空机械臂由位于末端的至少两段通过铰链连接的中空刚性管和位于所述中空刚性管前端的中空万向支撑管组成。

先通过转动中空刚性管与试验监测箱箱体之间的角度和两段中空刚性管之间的角度调节机械臂的主要角度，再通过调节中空万向支撑管的弯曲方向和弯曲度微调传感器的位置，二者结合，既保证了机械臂在不同角度整体的支撑力(主要靠中空刚性管)，又保证了机械臂前端传感器位置调整的灵活性。而且采用两段中空机械臂之间铰接的设计，在不使用时可折叠放置，大大方便了运输。

更进一步，本发明所述中空刚性管的末端侧面开有供信号线穿出的穿线孔。

再进一步，本发明所述试验监测箱箱体表面的万向支撑装置旁边设置有所述工控机的信号接口。

这样，通过万向支撑装置旁边设置的工控机的信号接口把工控机和传感器连接起来,方便平时的插拔传感器接口线，内部连接线只需要第一次安装时连接，日常使用只需完成电源线和传感器信号线的连接。

进一步，本发明所述中空机械臂的前端安装的传感器包括声音传感器。

在轴承跑合试验中，最重要的是监测轴承跑合异音，声音传感器可帮助工作人员直观、简单地掌握轴承跑合试验的异音状况。

进一步，本发明所述试验监测箱还设置有可盖住工控机显示器的箱盖。

在不使用时，可以盖上箱盖保证工控机的显示器清洁，而且带箱盖使整个设备的运输更加方便，避免工控机的显示器损伤。

进一步，本发明所述试验监测箱的箱体下部开有散热孔。

工控机在工作过程中会产生热量，箱体下部设置散热孔可延长工控机的使用寿命。

进一步，本发明所述试验监测箱底部安装有带刹车的万向轮。

这样，可以方面整个设备的移动、运输和固定。

附图说明

图1为本发明实施例三维结构示意图。

图2为本发明实施例右视结构示意图。

图3为本发明实施例左视结构示意图。

图4为本发明实施例后视结构示意图。

具体实施方式

实施例

图1至图4示出，本发明的一种具体实施方式是：一种轴承跑合试验的监测设备，包括用以装设工控机的试验监测箱1.0和传感器2.0，其特征在于：所述试验监测箱1.0的箱体表面设置有用于连接中空机械臂3.0末端的万向支撑装置1.1，中空机械臂3.0的前端安装有传感器2.0，传感器2.0的信号线穿过中空机械臂3.0内部与工控机电连接；所述工控机的显示器4.1设置于试验监测箱1.0的箱体上表面；所述中空机械臂3.0为部分柔性管。

本例中所述试验监测箱1.0的箱体表面设置有两个用于连接中空机械臂3.0末端的万向支撑装置1.1，连接两个中空机械臂3.0。

本例中所述中空机械臂3.0由位于末端的中空刚性管3.1和位于所述中空刚性管3.1前端的中空万向支撑管3.2组成。

本例中所述中空刚性管3.1的末端侧面开有供信号线穿出的穿线孔3.3。

本例中所述试验监测箱1.0箱体表面的万向支撑装置1.1旁边设置有所述工控机的信号接口4.2。

本例中所述中空机械臂3.0的前端安装的传感器2.0包括声音传感器。

本例中所述试验监测箱1.0还设置有可盖住工控机显示器4.1的箱盖1.2。

本例中所述试验监测箱1.0的箱体下部开有散热孔1.3。

本例中所述试验监测箱1.0底部安装有带刹车的万向轮1.4。

Claims (6)

1.一种轴承跑合试验的监测设备，包括用以装设工控机的试验监测箱(1.0)和传感器(2.0)，其特征在于：所述试验监测箱(1.0)的箱体表面设置有两个用于连接中空机械臂(3.0)末端的万向支撑装置(1.1)，中空机械臂(3.0)的前端安装有传感器(2.0)，传感器(2.0)的信号线穿过中空机械臂(3.0)内部与工控机电连接；所述工控机的显示器(4.1)设置于试验监测箱(1.0)的箱体上表面；所述中空机械臂(3.0)为部分柔性管；中空机械臂(3.0)由位于末端的中空刚性管(3.1)和位于所述中空刚性管(3.1)前端的中空万向支撑管(3.2)组成；所述试验监测箱(1.0)箱体表面的万向支撑装置(1.1)旁边设置有所述工控机的信号接口(4.2)，所述中空刚性管(3.1)的末端侧面开有供信号线穿出的穿线孔(3.3)。

2.根据权利要求1所述的一种轴承跑合试验的监测设备，其特征在于：所述中空机械臂(3.0)由位于末端的至少两段通过铰链连接的中空刚性管(3.1)和位于所述中空刚性管前端的中空万向支撑管(3.2)组成。

3.根据权利要求1所述的一种轴承跑合试验的监测设备，其特征在于：所述中空机械臂(3.0)的前端安装的传感器(2.0)包括声音传感器。

4.根据权利要求1所述的一种轴承跑合试验的监测设备，其特征在于：所述试验监测箱(1.0)还设置有可盖住工控机显示器(4.1)的箱盖(1.2)。

5.根据权利要求1所述的一种轴承跑合试验的监测设备，其特征在于：所述试验监测箱(1.0)的箱体下部开有散热孔(1.3)。

6.根据权利要求1所述的一种轴承跑合试验的监测设备，其特征在于：所述试验监测箱(1.0)底部安装有带刹车的万向轮(1.4)。